Akademia Morska w Gdyni

Szukaj Akademia Morska w Gdyni Poczta Mapa serwisu
Zeszyty Naukowe

Akademii Morskiej

w Gdyni

STRONA GŁÓWNA

 
 

KONTAKT

Zeszyt Naukowy 100/2017
Wydział Mechaniczny
Wersją pierwotną czasopisma jest wersja elektroniczna.
Redaktor naukowy wydania dr hab. inż. Robert Starosta


SpisTresciZN100.pdf
Spis treści
StronaRedakcyjnaZN100.pdf
Strona redakcyjna
1. Wybrane strategie sterowania redundantnymi urządzeniami okrętowymi Wybrane strategie sterowania redundantnymi urządzeniami okrętowymi.pdf

Strony
9-19
Albrecht A., Muc A., Szeleziński A.
Streszczenie
Artykuł przedstawia wybrane strategie sterowania urządzeniami redundantnymi zawarte w jednym programie, dzięki czemu istnieje możliwość zmiany trybu pracy w zależności od sytuacji i zapotrzebowania. Sterowanie zrealizowano z wykorzystaniem sterownika programowalnego PLC oraz panelu operatorskiego HMI. Celem pracy było przedstawienie kilku uzupełniających się rozwiązań, do efektywnego i optymalnego wykorzystania urządzeń okrętowych.
2. Wpływ termicznego efektu Marangoniego na kinetykę rozpościerania substancji ropopochodnych na morzu Wpływ termicznego efektu Marangoniego na kinetykę rozpościerania substancji ropopochodnych na morzu.pdf

Strony
20-36
Boniewicz-Szmyt K., Pogorzelski S.
Streszczenie
Dynamikę rozpościerania ciekłych węglowodorów na powierzchni oryginalnej wody morskiej, badano w warunkach laboratoryjnych. Szybkość ekspansji soczewek olejowych, przewidywana przez klasyczną teorię, okazała się większa o czynnik 6–9 od wartości mierzonej eksperymentalnie. W artykule postuluje się, że ta niezgodność wynika z aktywacji tzw. cyrkulacji Benarda-Marangoniego, szczególnego ruchu płynu, bezpośrednio pod powierzchnią ekspandującej cienkiej warstwy węglowodoru, obserwowanego dla lotnych cieczy. Pionowy gradient temperatury ΔTcool, proporcjonalny do szybkości parowania, wywołany efektem schłodzenia powierzchni w procesie parowania, okazał się dostatecznie duży, aby przekroczyć wartość progową dla wszystkich badanych cieczy i wywołał efekt Marangoniego. Dodatkowy turbulentny przepływ płynu, towarzyszący rozpościeraniu oleju, prawdopodobnie powoduje spowolnienie szybkości ekspansji. Klasyczny efekt Marangoniego (powodowany naturalnymi surfaktantami) ma nieznaczny udział w procesach mieszania i rozpościerania w morzu.
3. Vibrations in Marine Power Transmission System Vibrations in Marine Power Transmission System.pdf

Strony
37-50
Van Doan D., Murawski L.
Streszczenie
Vibration analyses of marine machines and structures are one of the most important during the design process as well as during exploitation. Vibrations of ship hull (including superstructure and main engine body) are separately analysed from the vibrations of power transmission system. Vibrations of propulsion system include three types: lateral vibration, coupled axial vibration and torsional vibration. Among them, torsional vibrations are usually the most dangerous for the shaft line and the crankshaft. These vibrations may cause the increasing failure of the engine crankshaft as broken and bent shaft. Therefore, this article focuses on the study of torsional vibration of ship propulsion system. Calculation of torsional vibration of propulsion system with a medium-speed main engine is presented. The analysis is based on finite element method, with the code written in Matlab software. The result of this paper is applied for the tugboat with the engine of power 350 HP.
4. Finite Element Method in Modeling of Ship Structures. Part I – Theoretical Background Finite Element Method in Modeling of Ship Structures. Part I – Theoretical Background.pdf

Strony
51-62
Van Doan D., Szeleziński A., Murawski L., Muc A.
Streszczenie
The paper presents basic knowledge about Finite Element Method including the modeling method of ship structures. Numerical modeling methods were also shortly described. A ship hull and an upper works is typical thin-wallded structure. Modeling method of plates (typical 2-D elements) with stiffeners (1-D elements) is presented in details. In the part II of the article the practical example of Ro-Ro ship's deck analyses was performed with using Patran-Nastran software (MSC Software). The most common and dangerous risks and errors occurring in the process of ship structure modeling were discussed.
5. Numeryczna analiza procesu nagniatającego przepychania ślizgowego Numeryczna analiza procesu nagniatającego przepychania ślizgowego.pdf

Strony
63-75
Dyl T.
Streszczenie
Nagniatanie jest obróbką wykończeniową opartą na miejscowym odkształceniu plastycznym przedmiotu obrabianego, zachodzącym w warstwie wierzchniej, poprzez stykowe oddziaływanie twardego i gładkiego elementu nagniatającego (np. kulki) na powierzchnię obrabianą. Nagniatające przepychanie ślizgowe (NPS) polega na przepychaniu elementu nagniatającego, który ma większy wymiar niż otwór o wartość tzw. wcisku nagniatania, czyli różnicy wymiaru mierzonego w trzech płaszczyznach, przed obróbką i po nagniataniu. Do nagniatającego przepychania ślizgowego otworów w produkcji seryjnej i masowej stosuje się: kulki nagniatające, przepychacze trzpieniowe oraz wieloelementowe przeciągacze ślizgowe. W wyniku nagniatania w warstwie wierzchniej występują odkształcenia sprężyste i odkształcenia plastyczne. Oddziaływanie narzędzia nagniatającego na przedmiot obrabiany najczęściej jest modelowane z zastosowaniem rozwiązań dla ciał sprężystoplastycznych oraz sztywnoplastycznych. W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu nagniatania metodą NPS. Określono sposób oddziaływania sztywnego narzędzia o określonej krzywiźnie elementu nagniatającego na odkształcany przedmiot. Na styku elementu nagniatającego z wewnętrzną powierzchnią tulei ze stali niestopowej C45 określono stan odkształceń, wykorzystując program komercyjny FORGE®, oparty na metodzie elementów skończonych.
6. Nagniatanie staliwa typu dupleks w aspekcie zwiększenia twardości i zmniejszenia chropowatości powierzchni Nagniatanie staliwa typu dupleks w aspekcie zwiększenia twardości i zmniejszenia chropowatości powierzchni.pdf

Strony
76-86
Dyl T., Rydz D., Stradomski G.
Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nagniatania statycznego naporowego tocznego (NSNT) staliwa typu dupleks w gatunku GX2CrNiMoCuN25-6-3-3. Nagniatanie czopów wałów przeprowadzono z wykorzystaniem nagniataka krążkowego (NK-01). Po przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych określono, że występuje wzrost stopnia umocnienia, następuje zmniejszenie chropowatości, a krzywa udziału materiałowego ma kształt wypukły, co, biorąc pod uwagę nośność powierzchni, wpływać będzie bezpośrednio na jej odporność na zużywanie ścierne i korozyjne. Po przeprowadzonych badaniach stwierdzono, że na twardość warstwy wierzchniej oraz chropowatość zewnętrznych powierzchni walcowych istotny wpływ mają parametry technologiczne obróbki: posuw nagniatania, głębokość dosuwu nagniataka, prędkość nagniatania i liczba przejść obróbkowych. Obróbkę nagniataniem staliwa typu dupleks gładkościową i umacniającą wykonano przy zadanych parametrach: posuw nagniatania fn = 0,2 mm/obr; głębokość dosuwu nagniataka an = 1,0 mm, prędkość nagniatania vn = 70 m/min i liczba przejść obróbkowych i = 2.
7. Determinanty procesu degradacji termicznej aparatów wymiany ciepła w siłowniach parowych Determinanty procesu degradacji termicznej aparatów wymiany ciepła w siłowniach parowych.pdf

Strony
87-99
Hajduk T.
Streszczenie
Obecność zanieczyszczeń na powierzchniach wymiany ciepła aparatów wymiany ciepła w okrętowych i lądowych siłowniach parowych jest przyczyną m.in. wzrostu spiętrzeń temperatur oraz związanego z tym pogorszenia stopnia próżni w skraplaczach. W końcowym efekcie proces degradacji termicznej wymienników ciepła prowadzi do zmniejszenia sprawności danego układu cieplnego. Symptomy degradacji termicznej najczęściej definiowane są jako różnica między wartościami parametrów cieplno-przepływowych dla stanu referencyjnego i wartościami dla stanu aktualnego. W efekcie końcowym zjawisko degradacji cieplnej pociąga za sobą wzrost kosztów przetwarzania energii, a w konsekwencji prowadzi do zwiększonej degradacji środowiska naturalnego. W artykule opisano powyższe zjawiska oraz zaprezentowano determinanty degradacji termicznej wymienników ciepła siłowni parowych, opierając się na rezultatach własnych badań eksperymentalnych.
8. Remarks about the European Ports’ Regulations of Natural Gas Bunkering Remarks about the European Ports’ Regulations of Natural Gas Bunkering.pdf

Strony
100-108
Herdzik J.
Streszczenie
In the article there were presented examples of procedures of natural gas bunkering to ships in chosen ports according to approved regulations. The attention was paid to methane properties in liquid state and the threats during fuel transfer from bunkering boat to ship and cistern to ship. The research achievements for keeping the safety rules during LNG transport were indicated. The main task of approved regulations is minimizing the risk of dangerous accidents during fuel bunkering. There occurs a big similarity of fuel bunkering regulations in presented ports with their specificities. The author has submitted own remarks according to analyzed bunkering procedures
9. Wpływ temperatury i szybkości odkształcania na charakterystyki wytrzymałościowe materiałów metalicznych Wpływ temperatury i szybkości odkształcania na charakterystyki wytrzymałościowe materiałów metalicznych.pdf

Strony
109-119
Kyzioł L.
Streszczenie
Przedstawiono różnicę pomiędzy odkształcaniem quasi-statycznym a dynamicznym materiałów metalicznych. Dla dużych szybkości odkształceń naprężenie (odkształcenie) w ciałach przemieszcza się z określonymi prędkościami jako fala. Odkształcanie dynamiczne związane jest z rozchodzeniem się fali, natomiast statyczne można rozpatrywać jako okresowe stany równowagi. Przy niedużych szybkościach odkształceń ciało pozostaje w warunkach izotermicznych, a dla dynamicznych procesów odkształcenia jest to proces adiabatyczny. Wprowadzono pojęcie naprężenia progowego σˆ (ang. mechanical threshold stress), które jest maksymalną wartością naprężenia dla danego rodzaju materiału metalicznego w temperaturze 0 K lub, ekwiwalentnie, przy nieskończenie dużej szybkości odkształcenia. Z obniżeniem temperatury następuje zmniejszenie się ruchliwości dyslokacji. Zjawisko to jest związane ze spadkiem zdolności poruszania się atomów w sieci w obniżonych wartościach temperatury, których ruchy drgające całkowicie ustają w temperaturze 0 K. Pojęcie naprężenia progowego zostało zobrazowane za pomocą przykładu obliczeniowego.
10. Analiza rozkładu sił skrawania podczas zmiennych warunków obróbki wałów wykonanych ze stali nierdzewnej Analiza rozkładu sił skrawania podczas zmiennych warunków obróbki wałów wykonanych ze stali nierdzewnej.pdf

Strony
120-130
Labuda W.
Streszczenie
Jednym z najważniejszych problemów współczesnych technik wytwarzania jest zapewnienie odpowiedniej jakości wyrobu, przy minimalizacji kosztów i jednoczesnym wzroście wydajności produkcji. Podczas obróbki wykończeniowej nadawane są ostateczne wymiary i właściwości użytkowe danego elementu. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zmiany warunków obróbki na wartość sił podczas toczenia wałów wykonanych ze stali nierdzewnej. Badania przeprowadzono na wałku o średnicy 59 mm wykonanego ze stali nierdzewnej X5CrNi18-10. Proces toczenia czopów wału przeprowadzono na tokarce uniwersalnej kłowej CDS6250BX-1000. Podczas badań wykorzystano nóż tokarski z wymiennymi płytkami skrawającymi CCMT09T302WF, CCMT09T304WF oraz CCMT09T308WF. Pomiar sił skrawania podczas toczenia wykonano siłomierzem DKM 2010.
11. Spectroscopic Study and Analysis of the Content of Residue Elements in Marinol RG 1240 Oil after Working in Various Types of Engines Spectroscopic Study and Analysis of the Content of Residue Elements in Marinol RG 1240 Oil after Working in Various Types of Engines.pdf

Strony
131-140
Malinowska M.
Streszczenie
During exploitation, the engine oil undergoes the irreversible aging process that is – degradation. The speed of this process is affected by many factors such as high temperature, pressure, power output, oxygen from the air, mechanical shear forces, type, structure, and technical condition of the engine, time and conditions of work and also used fuel. In the article, the author shows that also the purpose of the engine influences the degradation of the engine oil. Using the method of optical emission spectrometry in accordance with ASTM D 6595 standard, the concentration of trace elements like: Ag, Al, B, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Si, Ti, V, Zn, was determined. The samples of engine oil – Marinol RG 1240 were checked after various periods of use in three different engine types Cegielski – Sulzer.
12. Proces technologiczny kucia półfabrykatu wałka rozrządu Proces technologiczny kucia półfabrykatu wałka rozrządu.pdf

Strony
141-151
Panasiuk K.
Streszczenie
W artykule podjęto temat procesu technologicznego kucia półfabrykatu wałka rozrządu. Scharakteryzowano materiały stosowane na półfabrykaty wałków rozrządu. Określono warunki doboru technologii wytwarzania półfabrykatów. Przedstawiono proces kucia i matrycowania. Dokonano też opisu prac kończących produkcję półfabrykatów wałków rozrządu. Opracowano kartę technologiczną dla procesu kucia.
13. Technologie wytwarzania półfabrykatów wałków rozrządu do silników okrętowych Technologie wytwarzania półfabrykatów wałków rozrządu do silników okrętowych.pdf

Strony
152-163
Panasiuk K.
Streszczenie
W artykule podjęto kwestię wytwarzania półfabrykatów wałków rozrządu do silników okrętowych. Wyjaśniono pojęcia oraz przekazano istotę technologii kucia. Scharakteryzowano kucie swobodne i matrycowe oraz maszyny i narzędzia stosowane w tym procesie technologicznym. Opisano też sposoby odlewania wałków rozrządu i wytwarzania półfabrykatów, ich modelowania za pomocą właściwych obrabiarek i nowych technologii – hydroforming.
14. Charakterystyki mocy strat energetycznych w wybranych elementach układów hydraulicznych Charakterystyki mocy strat energetycznych w wybranych elementach układów hydraulicznych.pdf

Strony
164-178
Skorek G.
Streszczenie
W artykule porównano dwa układy ze sterowaniem dławieniowym, które zasilane były pompą o stałej wydajności. Poruszono tematykę związaną ze stratami energetycznymi układów hydrostatycznych z silnikami hydraulicznymi liniowymi sterowanymi proporcjonalnie rozdzielaczem proporcjonalnym. Przedstawiono i porównano wykresy mocy strat dwóch układów hydraulicznych pracujących przy tych samych parametrach prędkości i obciążenia siłownika, lecz różniących się strukturą oraz możliwością oszczędności energii.
15. The Problem of Carrying Insufficiently Optimal Gassing-up Operation after Tanks Inerting with Reference to Ethylene Carriers The Problem of Carrying Insufficiently Optimal Gassing-up Operation after Tanks Inerting with Reference to Ethylene Carriers.pdf

Strony
179-186
Wieczorek A.
Streszczenie
The paper describes a very crucial problem of carrying insufficiently optimal gassing-up process on ethylene carriers before cooling the cargo during its transport by the sea. At the beginning cascade system of the cargo reliquefaction plant has been described along with its parameters of work. The impact of nitrogen presence on ethylene cascade cycle’s technical work and cooling capacity has been preceded by the detailed depiction of cargo handling operations – tank inspection, inerting and gassing-up. All operations have been circumscribed in terms of oversized amount of ethylene cargo loss, which, in turn, allows to draw a conclusion that gassing-up operation is performed in insufficiently optimal way.
16. Optymalizacja parametrów napawania stali C45E drutem CastoMag 4554S z wykorzystaniem metody Taguchiego Optymalizacja parametrów napawania stali C45E drutem CastoMag 4554S z wykorzystaniem metody Taguchiego.pdf

Strony
187-199
Woźniak P., Starosta R.
Streszczenie
Artykuł jest wstępem do serii badań, pozwalających dobrać najlepsze parametry napawania metodą GMA stali C45E drutem CastoMag 4554S. Próbki stali zostały przygotowane oraz wstępnie podgrzane do temperatury 300˚C. Plan eksperymentu opracowano na podstawie metody Taguchiego. Celem przeprowadzenia optymalizacji był dobór odpowiednich parametrów technologicznych i uzyskanie najmniejszego udziału materiału podłoża w napoinie. Do analizy wyników wykorzystano regresję wielokrotną oraz metodę Taguchiego.
17. Analiza eksploatacyjnego wskaźnika efektywności energetycznej statku w aspekcie ekonomicznym i ekologicznym Analiza eksploatacyjnego wskaźnika efektywności energetycznej statku w aspekcie ekonomicznym i ekologicznym.pdf

Strony
200-213
Wysocki J.
Streszczenie
Artykuł przedstawia wybrane narzędzia do poprawy i oszacowania efektywności energetycznej statku oraz analizę eksploatacyjnego wskaźnika efektywności energetycznej statku (EEOI).Głównym zadaniem rozpatrywanych narzędzi jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, a w szczególności dwutlenku węgla, do atmosfery podczas eksploatacji statku. Celem przeprowadzonej analizy było wykazanie możliwości stosowania EEOI w czasie eksploatacji statku.